JP4171439B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

この発明は、無線によってデータの送受信を行う親機と子機との間の無線通信システムに関するものである。

従来より、この種の無線通信システムとして、図１３に示すような無線式の監視システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。同図において、１は監視装置、２は上位コントローラ、３はワイヤレス受信機（親機）であり、監視装置１と上位コントローラ２とはネットワーク４を介して接続され、上位コントローラ２と親機３とは有線回線で接続されている。上位コントローラ２はネットワーク４上に複数存在し、上位コントローラ２に接続された親機３には、複数の子機５が無線回線によって接続される。

この例では、子機５を温度センサや湿度センサ，流量計，電力量計などのワイヤレスセンサとし、親機３−１に子機５−１，５−２を、親機３−２に子機５−３，５−４を無線回線によって接続している。すなわち、親機３−１に子機５−１，５−２を登録し、これによって親機３−１と子機５−１，５−２との間に親子の接続関係（親子関係）を持たせ、子機５−１，５−２から送信タイミングをずらして、計測データを定期的に親機３−１に送るようにしている。同様に、親機３−２に子機５−３，５−４を登録し、これによって親機３−２と子機５−３，５−４との間に親子関係を持たせ、子機５−３，５−４から送信タイミングをずらして、計測データを定期的に親機３−２に送るようにしている。

親機３−１は、子機５−１，５−２から送られてくる計測データを上位コントローラ２−１へ送り、親機３−２は、子機５−３，５−４から送られてくる計測データを上位コントローラ２−２へ送る。上位コントローラ２−１は、親機３−１から送られてくる計測データをネットワーク４を介して監視装置１へ送り、上位コントローラ２−２は、親機３−２から送られてくる計測データをネットワーク４を介して監視装置１へ送る。

なお、子機５は電池駆動とされ、子機５から親機３への計測データの送信間隔は比較的長周期（例えば、１分周期）に設定される。これにより、子機５での電力消費が抑えられ、電池の寿命が長くなる。
また、子機５からの計測データの送信タイミングは、親子関係にある親機３から指定される。すなわち、親機３は、計測データの送信タイミングが重ならないように、親子関係にある子機５に対してその計測データの送信順位を指定する。

特開平８−１３０７８３号公報 特開２００３−１５８７８１号公報 特開平８−２９４１８４号公報 特開平９−３１２８９１号公報 特開２０００−１８８７０１号公報

上述した無線通信システムにおいて、子機５は、親子関係にある親機３と通信可能な範囲であれば、任意の場所に設置することが可能である。これは無線通信の利点であるが、逆にいうと、子機５の所在を把握できなくなるという問題を含んでいる。例えば、子機５−１から親機３−１への定期的な計測データの送信は行われているが、子機５−１が当初設置されたところから移動され、子機５−１の所在が不明となる場合がある。

この場合、所在不明の子機５を探し出す必要が生じるが、この所在不明の子機５を探し出す有効な手だてがなく、親機３と通信可能な範囲をしらみつぶしに探すという作業を行っており、かなりの労力と時間を必要としていた。

なお、例えば特許文献２には、テレビやエアコンなどの操作対象機器に探知操作手段と探知信号発信手段を設け、操作対象機器を遠隔操作するリモコンなどの遠隔操作装置に探知信号受信手段と報知手段を設けたシステムが示されている。このシステムでは、操作対象機器に設けられた探知操作手段を操作すると、操作対象機器の探知信号発信手段から探知信号が発信される。遠隔操作装置は、操作対象機器からの探知信号を探知信号受信手段にて受信し、この探知信号の受信を報知手段により音声などで報知する。この報知手段からの報知を頼りに、所在不明の遠隔操作装置を探すことができる。他に、類似する技術として、例えば、特許文献３，４，５などがある。

この特許文献２〜５に示された技術を図１３に示した無線通信システムに適用することが考えられる。この場合、親機３に探知操作手段と探知信号発信手段を設け、子機５に探知信号受信手段と報知手段を設け、親機３から探知信号を発信させて、この探知信号の受信を子機５において報知させるようにする。しかしながら、そのためには、親機３毎に探知操作手段と探知信号発信手段とを設ける必要があり、また子機５毎に探知信号受信手段と報知手段とを設ける必要がある。その結果、親機３や子機４が多数設けられるビル管理システムなどでは、システムの大幅なコストアップにつながる。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、大幅なコストアップを招くことなく、所在不明の子機を簡単かつ短時間で探し出すことができる無線通信システムを提供することにある。

このような目的を達成するために、第１発明（請求項１に係る発明）は、親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを設け、子機に、親機にデータを定周期で送信する手段と、親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、探索装置から送られてくる探索指令を受信すると親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを設け、探索装置に、子機から送信されたデータをモニタし、このデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して探索指令を送信する手段と、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に基づいて子機の探索を支援する手段とを設けたものである。

この発明において、子機は、親機に対して定周期でデータの送信を行う（通常モード）。この通常モードでのデータ送信中、子機は、親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎に、そのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する。
所在不明の子機を探索する場合には探索装置を利用する。探索装置には探索対象の子機を指定する。探索装置は、子機から送信されたデータをモニタし、そのデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断すれば、その子機を指定して探索指令を送信する。
探索装置からの探索指令を受信した子機は、親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で、探索用無線信号を送信する（探索モード）。探索装置は、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に基づいて子機の探索を支援する。例えば、前回の探索用無線信号の電波強度と今回の探索用無線信号の電波強度とを比較できるように分かり易い形で表示し、探索装置が探索対象の子機に近づいているのか、遠ざかっているのかを知らせる。なお、音の強弱で知らせたり、電波強度を距離に換算して知らせるようにしてもよい。

第２発明（請求項２に係る発明）は、第１発明と同様に探索装置を用いるが、探索指令の子機への送信は探索装置ではなく、親機から行うようにする。すなわち、親機に、子機から送信されてくるデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して探索指令を送信する手段を設ける。また、探索装置に、親機に対して探索対象の子機を指定する手段を設ける。
この発明において、親機は、子機から送信されてくるデータを受信し、このデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断する。探索対象と判断すれば、その子機を指定して探索指令を送信する。親機からの探索指令を受けた子機は、親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で、探索用無線信号を送信する。探索装置は、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に基づいて子機の探索を支援する。

第３発明（請求項３に係る発明）は、親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを設け、子機に、親機にデータを定周期で送信する手段と、親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、親機から送られてくる探索指令を受信すると親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを設け、親機に、子機から送信されてくるデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して探索指令を送信する手段と、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを探索装置に送信する手段とを設け、探索装置に、親機に探索対象の子機を指定する手段と、親機より受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて子機の探索を支援する手段とを設けたものである。

この発明において、子機は、親機に対して定周期でデータの送信を行う（通常モード）。この通常モードでのデータ送信中、子機は、親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎に、そのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する。
所在不明の子機を探索する場合には、探索装置より親機に対して探索対象の子機を指定する。親機は、子機から送信されてくるデータを受信し、このデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断する。探索対象と判断すれば、その子機を指定して探索指令を送信する。親機からの探索指令を受けた子機は、親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で、探索用無線信号を送信する（探索モード）。
親機は、子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを探索装置へ送る。探索装置は、親機より受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて子機の探索を支援する。例えば、電波強度を距離に換算し、探索対象の子機が所在する範囲を画面上で表示する。

第４発明（請求項４に係る発明）は、探索対象の子機と親子関係にある親機（対象親機）だけではなく、他の親機でも探索対象の子機からの探索用無線信号を受信するものとし、これら親機での探索用無線信号の電波強度を利用して子機の探索を行う。
このために、第４発明では、子機に、対象親機にデータを定周期で送信する手段と、対象親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、対象親機から送られてくる探索指令を受信すると対象親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを設け、対象親機に、子機から送信されてくるデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機および他の親機を指定して探索指令を送信する手段と、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを探索装置に送信する手段とを設け、他の親機に、対象親機から送られてくる探索指令を受信すると親子関係にある子機から送信されるデータを受信する状態から探索用無線信号を受信する状態に移行し、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを探索装置に送信する手段を設け、探索装置に、対象親機に探索対象の子機を指定する手段と、対象親機および他の親機より受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて子機の探索を支援する手段とを設ける。

この発明において、子機は、対象親機に対して定周期でデータの送信を行う（通常モード）。この通常モードでのデータ送信中、子機は、対象親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎に、そのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する。
所在不明の子機を探索する場合には、探索装置より対象親機に対して探索対象の子機を指定する。対象親機は、子機から送信されてくるデータを受信し、このデータに付加されている問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断する。探索対象と判断すれば、その子機および他の親機を指定して探索指令を送信する。対象親機からの探索指令を受けた子機は、対象親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で、探索用無線信号を送信する（探索モード）。
また、対象親機からの探索指令を受けた他の親機は、子機から送信されるデータを受信する状態から探索用無線信号を受信する状態に移行する。対象親機および他の親機は、探索指令を受信した子機から送信されてくる探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを探索装置へ送る。探索装置は、対象親機および他の親機から送られてくる探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて子機の探索を支援する。例えば、対象親機および他の親機の位置とこれらの親機より受信した探索用無線信号の電波強度とに基づいて子機の位置を推定し、この推定した位置を探索対象の子機の所在位置として画面上に表示する。

なお、第１〜第４発明において、子機が親機とデータの送受信を行う無線チャネルと、子機が探索用無線信号を送信する無線チャネルとは分離するようにすれば（第５発明（請求項５に係る発明））、子機からのデータの送信と探索用無線信号の送信が、同一チャネルではなく、異なるチャネルで行われるようになる。

以上説明したように、本発明によれば、所在不明の子機の探索が探索装置によって支援されるものとなり、親機に探知操作手段や探知信号発信手段を設けたり、子機に探知信号受信手段や報知手段を設ける必要がなく、唯一の探索装置をシステムに追加するのみの簡単な構成で済み、あるいは親機とネットワークを介して接続された監視装置などの一つの機能として実現することが可能であり、大幅なコストアップを招くことなく、所在不明の子機を簡単かつ短時間で探し出すことができるようになる。

特に、第４発明では、対象親機から送られてくる探索用無線信号の電波強度に関するデータだけではなく、他の親機から送られてくる探索用無線信号の電波強度に関するデータも利用するので、各親機の位置と各親機より受信した探索用無線信号の電波強度とに基づいて探索対象の子機の位置を推定することが可能となり、探索対象の子機を即座に探し出すことができるようになる。

また、第５発明では、子機からのデータの送信と探索用無線信号の送信が、同一チャネルではなく、異なるチャネルで行われるようになり、探索対象の子機が探索モードに入った場合、他の子機の通常モードでのデータの送信が探索対象の子機の探索モードでの探索用無線信号の送信によって妨害される虞れをなくすことができるようになる。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明の一実施の形態を示す無線式の監視システムの構成図である。同図において、図１３と同一符号は図１３を参照して説明した構成要素と同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省略する。この実施の形態では、探索機（探索装置）６を使用し、所在不明の子機５の探索を行う。

探索機６は、パーソナルコンピュータ（パソコン）６−１と、このパソコン６−１にコードＬ１を介して接続された探索機端末６−２とから構成されており、パソコン６−１と探索機端末６−２とをセットにして持ち歩き、デスクなどの上にパソコン６−１を置き、探索機端末６−２を移動させながら所在不明の子機５の探索を行う。

図２（ａ）に親機（受信機）３の要部を示す。親機３は、上位通信部３ａと、無線通信制御部３ｂと、計測データ管理部３ｃを備えている。上位通信部３ａは上位コントローラ２との間の通信制御を司る。無線通信制御部３ｂは子機５との間の通信制御を司る。計測データ管理部３ｃは無線通信制御部３ｂを介する子機５からの計測データを管理する。

図２（ｂ）に子機（送信機）５の要部を示す。子機５は、無線通信制御部５ａと、センサ計測部５ｂと、省電力管理部５ｃと、通常モード処理部５ｄと、探索モード処理部５ｅとを備えている。無線通信制御部５ａは親機３との間の通信制御を司る。センサ計測部５ｂは、温度や湿度などを計測し、その計測データを無線通信制御部５ａへ送る。省電力管理部５ｃは子機５における電力消費を管理する。

通常モード処理部５ｄは、無線通信制御部５ａに働き掛け、センサ計測部５ｂからの計測データの送信を長周期（例えば、１分周期）で行わせる。また、通常モード処理部５ｄは、計測データの送信を所定回数繰り返す毎に、自己の子機５が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求（ＡＣＫ要求）をそのデータに付加する。この長周期で計測データを送信するモードを通常モードと呼ぶ。

探索モード処理部５ｅは、探索機６からの後述する探索指令を受けて、無線通信制御部５ａに働き掛け、計測データに代えて子機５のＩＤ番号などを含む探索用無線信号（以下、探索用データと呼ぶ）を短周期（例えば、５秒周期）で送信させる。この探索用データを短周期で送信するモードを探索モードと呼ぶ。本実施の形態において、探索モードでの探索用データの送信チャネル（周波数帯）と通常モードでの計測データの送信チャネルとは分離され、異なるチャネルとされている。

図２（ｃ）に探索機端末６−２の要部を示す。探索機端末６−２は、シリアル通信部６−２ａと、無線通信制御部６−２ｂと、探索データ処理部６−２ｃとを備えている。シリアル通信部６−２ａはパソコン６−１との間でシリアル通信を行う。無線通信制御部６−２ｂは子機５との間の通信制御を司る。探索データ処理部６−２ｃは、無線通信制御部６−２ｂで受信された子機５からの探索用データの電波強度を求め、この電波強度とその探索用データに含まれている子機５のＩＤ番号などをシリアル通信部６−２ａを介してパソコン６−１に送る。

図３に探索機６を用いて所在不明の子機５の探索を行う場合のシーケンスを示す。なお、この例では、子機５−１を所在不明の子機とし、この子機５−１を探索機６を用いて探し出すものとする。
以下、このシーケンスに従って、子機５，親機３，探索機６の機能を交えながら、探索機６を用いた子機５−１の探索動作について説明する。

〔探索開始〕
作業員は、子機５−１の探索を開始する場合、パソコン６−１から探索機端末６−２に探索対象として子機５−１を指定する（矢印(３)）。また、パソコン６−１から探索機端末６−２に探索モード移行指示を与える（矢印(４)）。

探索機端末６−２は、探索モード移行指示が与えられると、子機５から送信される親機３への計測データのモニタを開始する。この場合、所在不明の子機５−１が近くにあれば、この子機５−１からの計測データも他の子機５からの計測データと混じってモニタされる（矢印(５)）。

子機５−１は、計測データの送信に際し、この計測データの送信を所定回数繰り返す毎に、自己が探索対象として指定されているか否かを問い合わせるＡＣＫ要求をそのデータに付加する（矢印(６)）。他の子機５も同様にＡＣＫ要求を付加する。

探索機端末６−２は、子機５からの計測データに付加されているＡＣＫ要求に応じて、その子機５が探索対象として指定されているか否かを判断する。この探索対象として指定されている否かの判断は、その計測データに含まれるＩＤ番号と探索対象として指定された子機のＩＤ番号とを比較することによって行う。この例では、探索対象として子機５−１が指定されており、ＡＣＫ要求が付加された子機５−１からの計測データを受信した場合に、探索機端末６−２は子機５−１を探索対象として認識する。

探索機端末６−２は、子機５−１を探索対象として認識すると、この子機５−１に探索指令を送る（矢印(７)）。子機５−１は、探索機端末６−２からの探索指令を受けて、通常モードから探索モードに切り替わり、それまでの長周期での計測データに代えて短周期での探索用データの送信を開始する（矢印(８)）。この探索モードでの探索用データの送信は、通常モードでの計測データとは異なるチャネルで行われる。

〔探索支援〕
探索機端末６−２は、子機５−１からの探索用データを受けて、パソコン６−１に子機５−１が探索モードに移行したことを知らせる（矢印(９)）。また、子機５−１に探索用データを受信したことを示すＡＣＫ通知を返送し（矢印(10)）、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをパソコン６−１へ送る（矢印(11)）。

以下、同様にして、探索機端末６−２は、子機５−１から探索用データを受ける毎に、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをパソコン６−１へ送るとともに（矢印(13)，(16)，(19)）、探索用データを受信したことを示すＡＣＫ通知を子機５−１に返送する（矢印(14)，(17)，(20)）。

パソコン６−１は、探索機端末６−２から送られてくる探索用データの電波強度に基づいて、画面上で子機５−１の探索を支援する。例えば、前回の探索用データの電波強度と今回の探索用データの電波強度とを比較できるように分かり易い形で表示し、探索機端末６−２が探索対象の子機５−１に近づいているのか、遠ざかっているのかを知らせる（図１０参照）。なお、音の強弱で知らせたり、電波強度を距離に換算して知らせるようにしてもよい。

〔探索終了〕
作業員は、探索対象の子機５−１を見つけ出した後、パソコン６−１から探索機端末６−２に探索完了指示を与える（矢印(21)）。探索機端末６−２は、子機５−１から次の周期で探索用データが送信されてくると（矢印(22)）、子機５−１に探索終了指令を送信する（矢印(23)）。子機５−１は、探索機端末６−２からの探索終了指令を受けて、探索モードから通常モードに切り替わり、通常モードのチャネルに移行し、それまでの短周期での探索用データに代えて元の長周期での計測データの送信を開始する（矢印(24)）。

なお、上述においては、探索機端末６−２において子機５−１から送られてくる探索用データを受信した場合（矢印(８)，(12)，(15)，(18)）、子機５−１にＡＣＫ通知を返送するようにしたが（矢印(10)，(14)，(17)，(20)）、このＡＣＫ通知は必ずしも子機５−１へ返送しなくてもよい。探索モードでは、ＡＣＫ通知を返送しないことにより、子機５−１での電力消費を抑えることができる。

〔実施の形態２〕
実施の形態１では、探索指令の子機５−１への送信を探索機６から行うようにしたが（図３の矢印(７)）、親機３−１から行うようにしてもよい。この場合、図４にそのシーケンスを示すように、探索機６から親機３−１に対して探索対象として子機５−１を指定するとともに（矢印(６)）、探索モード移行指示を与える（矢印(７)）。この探索機６からの親機３−１への探索対象の指定や探索モード移行指示は、計測データの通信チャネルを利用して、無線によって行う（図５参照）。

子機５−１は、計測データの送信に際し、この計測データの送信を所定回数繰り返す毎に、自己が探索対象として指定されているか否かを問い合わせるＡＣＫ要求をそのデータに付加する（矢印(８)）。他の子機５も同様にＡＣＫ要求を付加する。

親機３−１は、探索機６からの探索モード移行指示を受けて、親子関係にある子機５からの計測データに付加されているＡＣＫ要求に応じて、その子機５が探索対象として指定されているか否かを判断する。この例では、探索対象として子機５−１が指定されており、ＡＣＫ要求が付加された子機５−１からの計測データを受信した場合に、親機３−１は子機５−１を探索対象として認識する。

親機３−１は、子機５−１を探索対象として認識すると、この子機５−１に探索指令を送る（矢印(９)）。子機５−１は、親機３−１からの探索指令を受けて、通常モードから探索モードに切り替わり、それまでの長周期での計測データに代えて短周期での探索用データの送信を開始する（矢印(10)）。この探索モードでの探索用データの送信は、通常モードでの計測データとは異なるチャネルで行われる。

〔探索支援〕
探索機端末６−２は、子機５−１からの探索用データを受けて、パソコン６−１に子機５−１が探索モードに移行したことを知らせる（矢印(11)）。また、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをパソコン６−１へ送る（矢印(12)）。以下、同様にして、探索機端末６−２は、子機５−１から探索用データを受ける毎に、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをパソコン６−１へ送る（矢印(14)，(16)，(18)）。

パソコン６−１は、探索機端末６−２から送られてくる探索用データの電波強度に基づいて、画面上で子機５−１の探索を支援する。例えば、前回の探索用データの電波強度と今回の探索用データの電波強度とを比較できるように分かり易い形で表示し、探索機端末６−２が探索対象の子機５−１に近づいているのか、遠ざかっているのかを知らせる（図１０参照）。

〔探索終了〕
作業員は、探索対象の子機５−１を見つけ出した後、パソコン６−１から探索機端末６−２に探索完了指示を与える（矢印(19)）。探索機端末６−２は、子機５−１から次の周期で探索用データが送信されてくると（矢印(20)）、子機５−１に探索終了指令を送信する（矢印(21)）。子機５−１は、探索機端末６−２からの探索終了指令を受けて、探索モードから通常モードに切り替わり、通常モードのチャネルに移行し、それまでの短周期での探索用データに代えて元の長周期での計測データの送信を開始する（矢印(22)）。

以上説明したように、上述した実施の形態１，２によれば、所在不明の子機５−１の探索が探索機６によって支援されるものとなり、親機３に探知操作手段や探知信号発信手段を設けたり、子機５に探知信号受信手段や報知手段を設ける必要がなく、唯一の探索機６をシステムに追加するのみの簡単な構成で済み、大幅なコストアップを招くことなく、所在不明の子機５−１を簡単かつ短時間で探し出すことができるようになる。

〔実施の形態３〕
実施の形態１，２では探索装置として探索機６を使用するようにした。これに対して、実施の形態３では、探索機６は使用せずに、ネットワーク４を介する監視装置１で所在不明の子機５−１の探索を支援する。すなわち、監視装置１の一つの機能として探索機能を設け、監視装置１を探索装置として利用する。この場合のシステム構成を図６に示し、シーケンスを図７に示し、親機３の要部構成を図２（ｄ）に示す。この実施の形態３において、親機３には、探索データ処理部３ｄが設けられる。

〔探索開始〕
作業員は、子機５−１の探索を開始する場合、監視装置１からネットワーク４を介して親機３−１に探索対象として子機５−１を指定する（図７の矢印(４)）。また、同様にして、親機３−１に探索モード移行指示を与える（矢印(５)）。

親機３−１は、監視装置１からの探索モード移行指示を受けて、親子関係にある子機５からの計測データに付加されているＡＣＫ要求に応じて、その子機５が探索対象として指定されているか否かを判断する。この例では、探索対象として子機５−１が指定されており、ＡＣＫ要求が付加された子機５−１からの計測データを受信した場合に、親機３−１は子機５−１を探索対象として認識する。

親機３−１は、子機５−１を探索対象として認識すると、この子機５−１に探索指令を送る（矢印(７)）。子機５−１は、親機３−１からの探索指令を受けて、通常モードから探索モードに切り替わり、それまでの長周期での計測データに代えて短周期での探索用データの送信を開始する（矢印(８)，(11)，(13)，(15)）。この探索モードでの探索用データの送信は、通常モードでの計測データとは異なるチャネルで行われる。

〔探索支援〕
親機３−１は、子機５−１からの探索用データを受けて、ネットワーク４を介して監視装置１に子機５−１が探索モードに移行したことを知らせる（矢印(９)）。また、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをネットワーク４を介して監視装置１へ送る（矢印(10)）。以下、同様にして、親機３−１は、子機５−１から探索用データを受ける毎に、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをネットワーク４を介して監視装置１へ送る（矢印(12)，(14)，(16)）。

監視装置１は、ネットワーク４を介して親機３−１から送られてくる探索用データの電波強度に基づいて、画面上で子機５−１の探索を支援する。例えば、電波強度を距離に換算し、探索対象の子機５−１が所在する範囲を画面上で表示する（図１１参照）。

〔探索終了〕
作業員は、探索対象の子機５−１を見つけ出した後、監視装置１からネットワーク４を介して親機３−１に探索完了指示を与える（矢印(17)）。親機３−１は、子機５−１から次の周期で探索用データが送信されてくると（矢印(18)）、子機５−１に探索終了指令を付加する（矢印(19)）。子機５−１は、親機３−１からの探索終了指令を受けて、探索モードから通常モードに切り替わり、それまでの短周期での探索用データに代えて元の長周期での計測データの送信を開始する（矢印(20)）。

〔実施の形態４〕
実施の形態４では、実施の形態３と同様に監視装置１において所在不明の子機５−１の探索を支援するが、探索対象の子機５−１と親子関係にある親機（対象親機）３−１だけではなく、他の親機３でも探索対象の子機５−１からの探索用データを受信するものとし、これら親機３での探索用データの電波強度を利用して子機５−１の探索を行う。この場合のシステム構成を図８に示し、シーケンスを図９に示す。この実施の形態４においても、図２（ｄ）に示したように、親機３には探索データ処理部３ｄが設けられる。

〔探索開始〕
作業員は、子機５−１の探索を開始する場合、監視装置１からネットワーク４を介して対象親機３−１に探索対象として子機５−１を指定する（図９の矢印(３)）。また、同様にして、対象親機３−１に探索モード移行指示を与える（矢印(４)）。

対象親機３−１は、監視装置１からの探索モード移行指示を受けて、親子関係にある子機５からの計測データに付加されているＡＣＫ要求に応じて、その子機５が探索対象として指定されているか否かを判断する。この例では、探索対象として子機５−１が指定されており、ＡＣＫ要求が付加された子機５−１からの計測データを受信した場合に(矢印(６)）、対象親機３−１は子機５−１を探索対象として認識する。

対象親機３−１は、子機５−１を探索対象として認識すると、この子機５−１および他の親機３−２，３−３，３−４に探索指令を送る（矢印(７)，(８)，(９)，(10)）。子機５−１は、対象親機３−１からの探索指令を受けて、通常モードから探索モードに切り替わり、それまでの長周期での計測データに代えて短周期での探索用データの送信を開始する（矢印(11)）。この探索モードでの探索用データの送信は通常モードでの計測データとは異なるチャネルで行われる。一方、他の親機３−２，３−３，３−４は、対象親機３−１からの探索指令を受けて、子機５−１からの探索用データの受信状態（探索モードのチャネル）に移行する。

〔探索支援〕
対象親機３−１は、子機５−１からの探索用データを受けて（矢印(14)）、ネットワーク４を介して監視装置１に子機５−１が探索モードに移行したことを知らせる（矢印(15)）。また、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをネットワーク４を介して監視装置１へ送る（矢印(16)）。他の親機３−２，３−３，３−４も対象親機３−１と同様に、子機５−１から探索用データを受けると、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをネットワーク４を介して監視装置１へ送る（矢印(17)，(18)，(19)）。以下、同様にして、対象親機３−１および他の親機３−２，３−３，３−４は、子機５−１から探索用データを受ける毎に、受信した探索用データの電波強度やその探索用データに含まれるＩＤ番号などをネットワーク４を介して監視装置１へ送る。

監視装置１は、対象親機３−１および他の親機３−２，３−３，３−４からネットワーク４を介して送られてくる探索用データの電波強度に基づいて、画面上で子機５−１の探索を支援する。例えば、電波強度を距離に換算し、親機３−１，３−２，３−３，３−４から探索対象の子機５−１までの距離を求め、親機３−１，３−２，３−３，３−４の位置と親機３−１，３−２，３−３，３−４からの距離によって子機５−１の位置を推定し、この推定した位置を探索対象の子機の所在位置として画面上に表示する（図１２参照）。

〔探索終了〕
作業員は、探索対象の子機５−１を見つけ出した後、監視装置１からネットワーク４を介して対象親機３−１に探索完了指示を与える（矢印(24)）。対象親機３−１は、子機５−１から次の周期で探索用データが送信されてくると（矢印(28)）、子機５−１および他の親機３−２，３−３，３−４に探索終了指令を送る（矢印(29)，(30)，(31)，(32)）。

子機５−１は、対象親機３−１からの探索終了指令を受けて、探索モードから通常モードに切り替わり、それまでの短周期での探索用データに代えて元の長周期での計測データの送信を開始する（矢印(33)）。他の親機３−２，３−３，３−４は、対象親機３−１からの探索終了指令を受けて（矢印(29)，(30)，(31)）、探索用データの受信状態から通常の計測データの受信状態（通常モードのチャネル）に移行する。

以上説明したように、上述した実施の形態３，４によれば、所在不明の子機５−１の探索がネットワーク４を介して接続された監視装置１によって支援されるものとなり、実施の形態１や２のように探索機６をシステムに追加する必要がなく、さらに簡単な構成とすることができる。特に、実施の形態４では、対象親機３−１から送られてくる探索用データの電波強度だけではなく、他の親機３−２，３−３，３−４から送られてくる探索用データの電波強度も利用するので、親機３−１，３−２，３−３，３−４の位置と親機３−１，３−２，３−３，３−４からの距離とによって探索対象の子機５−１の所在位置を推定することが可能となり、探索対象の子機を即座に探し出すことができるようになる。

また、上述した実施の形態１〜４によれば、通常モードでのデータの送信周期（計測データの送信周期）よりも探索モードでのデータの送信周期（探索用データの送信周期）を短くしているので、探索用データの電波強度が得られる時間間隔が短く、子機５の探索時間の短縮を図ることができるようになる。すなわち、計測データの送信周期は例えば１分と長く、これに対して探索用データの送信周期は例えば５秒であり、探索上の多大な待ち時間が発生せず、探索時間の短縮が図られる。

また、上述した実施の形態１〜４では、子機５からの計測データの送信に使用する通信チャネル（通常モードでの通信チャネル）と探索用データの送信に使用する通信チャネル（探索モードでの通信チャネル）とを分離し、異なるチャネルとしているので、探索対象の子機５−１が探索モードに入った場合、他の子機５の通常モードでの計測データの送信が探索対象の子機５−１の探索モードでの探索用データの送信によって妨害される虞れをなくすことができる。なお、送信妨害の虞れはあるが、通常モードでの通信チャネルと探索モードでの通信チャネルとを同一としてもよい。

また、上述では説明しなかったが、子機５には、通常モードから探索モードに切り換わった後所定時間が経過すると、探索機６から探索終了指令が与えられなくても、強制的に元の通常モードに戻る機能が設けられている。この機能は子機５における省電力管理部５ｃに付加されている。省電力管理部５ｃは、通常モードから探索モードへ切り替えられてからの時間を計時し、所定時間が経過すると、通常モード処理部５ｄおよび探索モード処理部５ｅへ切替指令を送り、強制的に探索モードから元の通常モードに切り替える。この機能によって、探索モードから通常モードへの戻し忘れが防止され、子機５の電池寿命を伸ばすことができるようになる。

また、上述した実施の形態１，２では、探索機６をパソコン６−１と探索機端末６−２とで構成したが、探索機端末６−２にパソコン６−１における処理機能や表示機能を付加し、パソコン６−１を使用しない単独の探索機としてもよい。
また、上述した実施の形態４において、対象親機３−１から他の親機３−２，３−３，３−４への探索指令は、無線によって与えるようにしてもよいし、ネットワーク４を介して与えるようにしてもよい。

本発明の一実施の形態を示す無線式の監視システムの構成図である。 この無線式の監視システムに用いる親機，子機および探索機端末の要部を示すブロック図である。 この無線式の監視システムにおいて探索機を用いて所在不明の子機の探索を行う場合のシーケンス図（実施の形態１）である。 この無線式の監視システムにおいて探索機を用いて所在不明の子機の探索を行う場合のシーケンス図（実施の形態２）である。 実施の形態２において探索モード移行を親機に依頼している様子を示す図である。 探索機を使用せずにネットワークを介する監視装置で所在不明の子機の探索を支援するようにした場合のシステム構成図である。 このシステムにおいて所在不明の子機の探索を行う場合のシーケンス図（実施の形態３）である。 複数の親機での探索用データの電波強度を利用して所在不明の子機の探索を支援するようにした場合のシステム構成図である。 このシステムにおいて所在不明の子機の探索を行う場合のシーケンス図（実施の形態４）である。 探索機におけるパソコンの画面上での前回と今回の探索用データの電波強度を比較しての探索支援状況を例示する図である。 監視装置の画面上での親機から送られてくる探索用データの電波強度に基づく探索支援状況を例示する図である。 監視装置の画面上での対象親機および他の親機から送られてくる探索用データの電波強度に基づく探索支援状況を例示する図である。 従来の無線式の監視システムの構成図である。

符号の説明

１…監視装置、２（２−１〜２−４）…上位コントローラ、３（３−１〜３−４）…親機（受信機）、４…ネットワーク、５（５−１〜５−４）…子機（送信機）、６…探索機、６−１…パソコン、６−２…探索機端末、３ａ…上位通信部、３ｂ…無線通信制御部、３ｃ…計測データ管理部、３ｄ…探索データ処理部、５ａ…無線通信制御部、５ｂ…センサ計測部、５ｃ…省電力管理部、５ｄ…通常モード処理部、５ｅ…探索モード処理部、６−２ａ…シリアル通信部、６−２ｂ…無線通信制御部、６−２ｃ…探索データ処理部。

Claims (5)

1. 親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを備え、
   前記子機は、
   前記親機にデータを定周期で送信する手段と、
   前記親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、
   前記探索装置から送られてくる探索指令を受信すると前記親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを備え、
   前記探索装置は、
   前記子機から送信されたデータをモニタし、このデータに付加されている前記問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して前記探索指令を送信する手段と、
   前記探索指令を受信した子機から送信されてくる前記探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に基づいて前記子機の探索を支援する手段と
   を備えたことを特徴とする無線通信システム。
2. 親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを備え、
   前記子機は、
   前記親機にデータを定周期で送信する手段と、
   前記親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、
   前記親機から送られてくる探索指令を受信すると前記親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを備え、
   前記親機は、
   前記子機から送信されたデータに付加されている前記問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して前記探索指令を送信する手段を備え、
   前記探索装置は、
   前記親機に探索対象の子機を指定する手段と、
   前記探索指令を受信した子機から送信されてくる前記探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に基づいて前記子機の探索を支援する手段と
   を備えたことを特徴とする無線通信システム。
3. 親機と、この親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを備え、
   前記子機は、
   前記親機にデータを定周期で送信する手段と、
   前記親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、
   前記親機から送られてくる探索指令を受信すると前記親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを備え、
   前記親機は、
   前記子機から送信されたデータに付加されている前記問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機を指定して前記探索指令を送信する手段と、
   前記探索指令を受信した子機から送信されてくる前記探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを前記探索装置に送信する手段とを備え、
   前記探索装置は、
   前記親機に探索対象の子機を指定する手段と、
   前記親機より受信した前記探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて前記子機の探索を支援する手段と
   を備えたことを特徴とする無線通信システム。
4. 複数の親機と、これら親機のうちの１つを対象親機としこの対象親機と無線によってデータの送受信を行う子機と、所在不明の子機の探索を行う探索装置とを備え、
   前記子機は、
   前記対象親機にデータを定周期で送信する手段と、
   前記対象親機への定周期でのデータの送信が所定回数繰り返される毎にそのデータに自己が探索対象として指定されているか否かの問い合わせ要求を付加する手段と、
   前記対象親機から送られてくる探索指令を受信すると前記対象親機への定周期でのデータの送信周期よりも短周期で探索用無線信号を送信する手段とを備え、
   前記対象親機は、
   前記子機から送信されてくるデータに付加されている前記問い合わせ要求に基づき、そのデータを送信した子機が探索対象であるか否かを判断し、探索対象であると判断した場合にその子機および他の親機を指定して前記探索指令を送信する手段と、
   前記探索指令を受信した子機から送信されてくる前記探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを前記探索装置に送信する手段とを備え、
   前記他の親機は、
   前記対象親機から送られてくる探索指令を受信すると親子関係にある子機から送信されてくるデータを受信する状態から探索用無線信号を受信する状態に移行し、前記探索指令を受信した子機から送信されてくる前記探索用無線信号を受信し、この受信した探索用無線信号の電波強度に関するデータを前記探索装置に送信する手段を備え、
   前記探索装置は、
   前記対象親機に探索対象の子機を指定する手段と、
   前記対象親機および前記他の親機より受信した前記探索用無線信号の電波強度に関するデータに基づいて前記子機の探索を支援する手段と
   を備えたことを特徴とする無線通信システム。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載された無線通信システムにおいて、
   前記子機が前記親機とデータの送受信を行う無線チャネルと、前記子機が前記探索用無線信号を送信する無線チャネルとは分離されている
   ことを特徴とする無線通信システム。

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